[go: up one dir, main page]

FI108403B - Material suitable for tissue reconstruction in an individual - Google Patents

Material suitable for tissue reconstruction in an individual Download PDF

Info

Publication number
FI108403B
FI108403B FI20000439A FI20000439A FI108403B FI 108403 B FI108403 B FI 108403B FI 20000439 A FI20000439 A FI 20000439A FI 20000439 A FI20000439 A FI 20000439A FI 108403 B FI108403 B FI 108403B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
wood
material according
tissue
bone
bioactive
Prior art date
Application number
FI20000439A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20000439A0 (en
FI20000439L (en
Inventor
Antti Yli-Urpo
Pertti Viitaniemi
Allan Aho
Original Assignee
Yli Urpo Antti
Pertti Viitaniemi
Allan Aho
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yli Urpo Antti, Pertti Viitaniemi, Allan Aho filed Critical Yli Urpo Antti
Priority to FI20000439A priority Critical patent/FI108403B/en
Publication of FI20000439A0 publication Critical patent/FI20000439A0/en
Priority to US10/220,016 priority patent/US6884518B2/en
Priority to PCT/FI2001/000171 priority patent/WO2001062109A1/en
Priority to AU2001240721A priority patent/AU2001240721A1/en
Publication of FI20000439L publication Critical patent/FI20000439L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI108403B publication Critical patent/FI108403B/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3683Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix subjected to a specific treatment prior to implantation, e.g. decellularising, demineralising, grinding, cellular disruption/non-collagenous protein removal, anti-calcification, crosslinking, supercritical fluid extraction, enzyme treatment
    • A61L27/3691Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix subjected to a specific treatment prior to implantation, e.g. decellularising, demineralising, grinding, cellular disruption/non-collagenous protein removal, anti-calcification, crosslinking, supercritical fluid extraction, enzyme treatment characterised by physical conditions of the treatment, e.g. applying a compressive force to the composition, pressure cycles, ultrasonic/sonication or microwave treatment, lyophilisation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02Inorganic materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02Inorganic materials
    • A61L27/12Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3637Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the origin of the biological material other than human or animal, e.g. plant extracts, algae
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3641Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the site of application in the body
    • A61L27/3645Connective tissue
    • A61L27/365Bones
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/58Materials at least partially resorbable by the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/06Materials or treatment for tissue regeneration for cartilage reconstruction, e.g. meniscus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • Y10T428/31989Of wood

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

108403108403

YKSILÖN KUDOSREKONSTRUKTIOON SOVELTUVA MATERIAALIMATERIALS SUITABLE FOR INDIVIDUAL TISSUE RECONSTRUCTION

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannossa määritelty materiaali ja < sen käyttö.The invention relates to a material as defined in the preamble of claim 1 and to its use.

55

TAUSTABACKGROUND

Keksinnön taustan ja tekniikan tason valaisemiseksi käytettyjen julkaisujen, joihin jatkossa on viitattu, on katsottava sisältyvän alla esitettyyn keksinnön kuvaukseen.The publications used to illustrate the background of the invention and the prior art, which are hereinafter referred to, are to be considered as included in the description of the invention below.

10 Käsitteellä "kudos" tarkoitetaan tässä sekä kovakudosta (luu, hammas ja rusto) että pehmytkudosta. Tukikudos voi olla kovakudos tai pehmytkudosrakenne, kuten jänne, sidekudos tai nivelside.10 The term "tissue" is used herein to refer to both hard tissue (bone, tooth and cartilage) and soft tissue. The supporting tissue may be a hard tissue or a soft tissue structure such as a tendon, connective tissue, or ligament.

15 Tukikudoksen, erityisesti luukudoksen, rekonstruktioon kokeiltuja ja käytettyjä materiaaleja ovat esim. naudan luusta valmistetut kalsiumfosfaattipohjaiset materiaalit, kemiallisin menetelmin valmistettu hydroksiapatiitti, kasiumfosfaatti, trikalsiumfosfaatti, korallipohjaiset hydroksiapatiitit, bioaktiiviset lasit, metallit tai metalliseokset (esimerkiksi titaani tai vitallium), laaja ryhmä polymeerejä, sekä itse 20 luukudos, joko potilaan oma luu (autografti) tai pankkiluu (allografti) (Aho & < * * «Materials which have been tried and used for the reconstruction of skeletal tissue, in particular bone tissue, include calcium-phosphate-based materials made from bovine bone, hydroxyapatite made by chemical processes, cadmium phosphate, tricalcium 20 bone tissue itself, either patient's own bone (autograph) or bank bone (allograft) (Aho & <* * «

Heikkilä 1997). Kaikkiin näihin materiaaleihin liittyy joitakin haittavaikutuksia, joko materiaalin monimutkaisen valmistusprosessin takia, materiaalin epätyydyttävän lujuuden, hankalan käsittelyominaisuuden tai epätyydyttävän työstettävyyden takia, tai mahdollisen tarttuvien tautien riskin takia. On haettu 25 materiaalia, jolla ei olisi edellä mainittuja negatiivisia ominaisuuksia, ja joka lisäksiHeikkilä 1997). All of these materials have some side effects, either because of the complex manufacturing process of the material, the unsatisfactory strength of the material, its difficult handling or unsatisfactory workability, or the potential risk of infectious diseases. 25 materials having no the above-mentioned negative properties have been applied for, and in addition

t Jt J

rakenteeltaan ja kimmoisuudeltaan vastaisi luukudosta ja joka olisi helposti . työstettävissä. Työstettävyydellä tarkoitetaan erityisesti kappaleen muotoilemista, materiaalin sahaamista, veistämistä ja poraamista sekä kappaleen kiinnittämistä käyttökohteeseen. Edellä mainittujen tunnettujen materiaalien työstettävyys on ' ' 30 epätyydyttävä. Lisäksi ne ovat hauraita ja rikkoutumisalttiita.in structure and elasticity would be similar to bone tissue and would be easy. processable. In particular, machinability refers to the shaping of a part, the sawing, carving and drilling of the material and the attachment of the part to the application. The workability of the above-mentioned known materials is unsatisfactory. In addition, they are fragile and susceptible to breakage.

2 1084032 108403

Vuonna 1997 ilmestyi kirjallisuudessa abstraktin muodossa raportti puun, eli katajan, kokeilusta kanin luussa (Gross et ai., 1997). Tässä kokeilussa käytetty katajapuu ei kuitenkaan ollut millään tavoin esikäsiteltynä.In 1997, an abstract published in the literature of an experiment on wood, or juniper, in rabbit bone (Gross et al., 1997). However, the juniper tree used in this experiment was not pre-treated in any way.

5 KEKSINNÖN TARKOITUS JA YHTEENVETO KEKSINNÖSTÄ Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi materiaali, joka soveltuu yksilön kudosrekonstruktioon, erityisesti tukikudoksen, kuten luukudoksen 10 rekonstruktioon.OBJECTIVE AND SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel material suitable for tissue reconstruction of an individual, in particular for the reconstruction of a supporting tissue such as bone tissue 10.

Erityisesti on tarkoitus aikaansaada materiaali, joka sallii uuden kudoksen muodostamisen materiaalin sisälle ja/tai suosii kudoksen kiinnikasvamista ko. materiaalin pintaan.In particular, it is intended to provide a material which permits the formation of new tissue within the material and / or favors tissue adhesion. to the surface of the material.

1515

Tarkoitus on myös aikaansaada materiaali, joka on yhdistettävissä bioaktiivisen materiaalin, erilaisten vaikuttavien aineiden tai biohajoavuutta edistävien aineiden kanssa.It is also an object to provide a material which is compatible with the bioactive material, various active substances or agents that promote biodegradation.

20 Tarkoitus on myös aikaansaada materiaali, josta valmistettu kappale on . · · ' * · lujuusominaisuuksiltaan hyvä, jonka työstettävyys on hyvä ja jonka rakenne silti sallii uuden kudoksen muodostamisen kappaleen sisälle ja/tai siihen kiinni.The purpose is also to provide the material of which the piece is made. · High strength properties with good workability and yet structure that allows new tissue to be formed inside and / or attached to the body.

Nämä tarkoitusperät saavutetaan keksinnön mukaisella materiaalilla, jonka 25 tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksista.These objects are achieved by the material according to the invention, the features of which are disclosed in the claims.

Keksinnön kohteena on siten yksilön kudosrekonstruktioon, erityisesti tuki- kuten luukudoksen rekonstruktioon soveltuva, kudokseen asetettava materiaali,jolle on tunnusomaista, että se koostuu puusta, joka on lämpökäsitelty lämpötila-alueella 30 100 - 220 °C vesihöyryn läsnäollessa.The invention thus relates to a tissue-embedded material suitable for tissue reconstruction of an individual, in particular for support such as bone tissue, characterized in that it consists of wood which has been heat-treated at a temperature in the range of 100 to 220 ° C in the presence of water vapor.

3 1084033, 108403

Keksintö koskee myös uuden materiaalin sovellutusta lääketieteelliseen tai hammaslääketieteelliseen, erityisesti kirurgisiin tai terapeuttisiin erilaisiin « kohteisiin, eli tukikudoksen, erityisesti luun tai luuston erilaisten puutostilojen 5 korjaamiseen; luun osana; nivelrustopintoina; luuonteloiden täyttömateriaalina; putkiluiden rekonstruktioon; silmänpohjan tai kasvoluiden korjauslevynä tai onteloiden täyttömateriaalina; kallolevynä;naulana; ruuvina; selkärankanikaman korjauskappaleena; luusementtikomponenttina; nivelproteesina tai implanttina joko sellaisenaan tai metalliproteeseihin, -levyihin tai -implantteihin yhdistettynä; leuka-10 ja/tai hammasimplanttina; mineralisoivana hammastikkuna; purentakiskona; parodontaalisena täytteenä; hammassementtinä; kirurgisena pastana; tissue guiding -kalvona tai -putkena; suojaliinana; haavaliinana; yhteiskäytössä autogeenisen tai allogeenisen luun kanssa; tai ainesosana muissa biomateriaalivalmisteissa, kuten muoveissa (esim. akryyleissa) tai erilaisissa kompositioissa.The invention also relates to the application of the new material to medical or dental, in particular surgical or therapeutic, objects, i.e. to repair various deficiencies of the supporting tissue, in particular bone or bone; as part of bone; nivelrustopintoina; as filler for bone cavities; pipe reconstruction; as a repair plate for the fundus or facial bones or as a filler for cavities; skull plate; a nail; a screw; vertebral column repair; luusementtikomponenttina; as a joint prosthesis or implant, either alone or in combination with metal prostheses, plates or implants; jaw-10 and / or dental implant; mineralizing toothpicks; The splint; periodontal filling; dental cements; surgical paste; as a tissue guiding film or tube; protective aprons; haavaliinana; in combination with autogenous or allogeneic bone; or as an ingredient in other biomaterial formulations such as plastics (e.g., acrylics) or various compositions.

1515

SUOSITELTAVAT SUORITUSMUODOT JA SEIKKAPERÄINEN KUVAUSRECOMMENDED EMBODIMENTS AND DETAILED DESCRIPTION

Tässä keksinnössä käytettävä puu voi olla joko lehti- tai havupuu. Lehtipuista tulevat ensisijaisesti kyseeseen koivu, haapa, tammi, leppä, poppeli, ja havupuista 20 mänty, kataja, kuusi ja lehtikuusi.The wood used in the present invention may be either hardwood or softwood. Deciduous trees are primarily birch, aspen, oak, alder, poplar, and softwoods include pine, juniper, spruce and larch.

. .· · · · *. . · · · · *

Puun saattaminen kudoksessa käytettäväksi edellyttää sen sterilointia, eli siinä olevien bakteereiden, homeiden, sienten ja itiöden eliminointia. Tämä aikaansaadaan lämpökäsittelemällä puuainesta lämpötila-alueella 100 - 220 °C .. 25 vesihöyryn läsnäollessa, jolloin puun syttyminen palamaan estyy. Kuumentaminen * yli 100 °C muuntaa puun fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Lämpötila-< alueella 100 - 200 °C puusta poistuu vettä, ja hiilihydraattien polymeeriketjut katkeilevat ja muodostuu vapaita happoja. Hiilihydraatit hajoavat edelleen ja ligniinin ja puun pyrolyysi alkaa (Pecina & Paprycki 1988). Oleellista on siis puun 4 108403 pääkomponenttien eli selluloosan, hemiselluloosan ja ligniinin osittainen hajoaminen eri tavoin.Making wood available for use in tissue requires sterilization, that is, elimination of bacteria, molds, fungi and spores. This is achieved by heat treating the wood in the temperature range of 100 to 220 ° C .. 25 in the presence of water vapor, thereby preventing the wood from burning. Heating * above 100 ° C alters the physical and chemical properties of wood. In a temperature range of 100 to 200 ° C, water is removed from the wood and the polymer chains of the carbohydrates are broken and free acids are formed. Carbohydrates continue to decompose and pyrolysis of lignin and wood begins (Pecina & Paprycki 1988). Thus, it is essential to partially disintegrate the major components of wood 4,108,403, i.e. cellulose, hemicellulose and lignin.

tt

Selluloosan ja hemiselluloosan hajoamisessa syntyvä etikkahappo depolymeroi 5 selluloosan mikrofibrillejä. Hemiselluloosan hydrolyysissa syntyy liukoisia sokereita (Hillis 1984). Lämpökäsittelyssä syntyy myös polysakkarideja kuuma-ja kylmävesiuutolla (Fengell 1966). Lehtipuiden pentosaanit hajoavat herkemmin kuin havupuiden heksaanit (Kollman & Fengell 1965) ja lämpökäsittelyn vaikutus eri puulajeihin riippuu hemiselluloosan tyypistä ja määrästä. Ligniini kestää lämpöä 10 parhaiten.Acetic acid produced by the degradation of cellulose and hemicellulose depolymerises microfibrils of cellulose. Hydrolysis of hemicellulose produces soluble sugars (Hillis 1984). Thermal treatment also produces polysaccharides by hot and cold water extraction (Fengell 1966). Deciduous pentosans are more susceptible to decomposition than softwood hexanes (Kollman & Fengell 1965), and the effect of heat treatment on different wood species depends on the type and amount of hemicellulose. Lignin is 10 heat resistant.

Tämän keksinnön mukaisen materiaalin puuaines on lämpökäsitelty kostealla ilmalla vesihöyryn läsnäollessa (Viitaniemi & Jämsä 1996). Tämä menetelmä on myös kuvattu suomalaisessa patentissa FT 103834. Tällaista menetelmää on myös 15 käytetty puuteollisuudessa puun lahonkestävyyden parantamiseen. Lämpökäsittelyn johdosta puun väri tummuu, sen lahonkesto ja homeenesto lisääntyvät voimakkaasti, sen kosteuseläminen vähenee 80 - 90 % ja sen taivutuslujuus vähenee 10 - 15 %. Puun kuiturakenteessa voidaan todeta muutoksia, esim. pitkittäishalkeamia soluseinissä.The wood material of the material of this invention is heat treated with moist air in the presence of water vapor (Viitaniemi & Jämsä 1996). This method is also described in the Finnish patent FT 103834. Such a method has also been used in the wood industry to improve the resistance of wood to decay. As a result of the heat treatment, the wood becomes darker in color, increases its resistance to decay and mildew, decreases its moisture content by 80 to 90% and its bending strength by 10 to 15%. Changes in the fiber structure of wood can be observed, e.g., longitudinal cracks in cell walls.

20 ·' '** Sopivan suoritusmuodon mukaan huolehditaan lämpökäsittelyn aikana siitä, että puukappaleen sisäisen lämpötilan ja puukappaletta ympäröivän väliaineen (ilman ja vesihöyryn) lämpötilan ero on rajoitettu, edullisesti korkeintaan noin 30 °C. Tällä tavalla varmistetaan, ettei synny lujuutta heikentäviä halkeamia puuainekseen.According to a suitable embodiment, during the heat treatment, the difference between the internal temperature of the wood piece and the temperature of the medium (air and water vapor) surrounding the wood piece is limited, preferably not more than about 30 ° C. In this way, it is ensured that cracks that weaken the strength do not occur to the wood material.

... 25 Käytetty vesihöyry on sopivasti kylläinen vesihöyry.... 25 The water vapor used is suitably saturated water vapor.

Näin käsitelty puuaines on työstettävissä haluttuun kappalemuotoon sallien myös porareikien tekemisen.The wood thus treated can be machined to the desired piece shape, allowing also drilling holes.

30 108403 i30 108403 i

Toisen vaihtoehdon mukaan voidaan puusta ensin työstää halutunmuotoisia kappaleita ja vasta sen jälkeen suorittaa niiden lämpökäsittely.Alternatively, the pieces of wood of the desired shape can be first processed and then heat treated.

> Vielä toisen vaihtoehdon mukaan voidaan valmistaa halutunmuotoinen kappale 5 puristamalla yhteen lämpökäsiteltyjä puupartikkeleita, kuten puupurua tai puujauhetta, tai puukuitujen pituussuuntaisia pitkänomaisia partikkeleita. Puristuksessa voidaan mahdollisesti käyttää sopivia, kappaleen koossapysyvyyttä edesauttavia lisäaineita, kuten akryylimuovia tai muita kudosliimoja. Puupartikkeleista puristettu kappale sopii käytettäväksi sellaisissa kohteissa, joissa 10 lujuudet ovat vähemmän kriittisiä ominaisuuksia. Edellä mainituista pitkänomaisista puupartikkeleista voidaan puristaa kappaleita, joilla on haluttu kimmoisuus, vetolujuus ja plastisuus. Vaihtelemalla partikkeleiden kokoa ja muotoa voidaan pitkälle säädellä edellä mainittuja ominaisuuksia.In yet another alternative, the desired shape 5 can be produced by compressing together heat-treated wood particles, such as wood chips or wood powder, or elongated particles of wood fibers. Suitable additives for promoting the cohesiveness of the body, such as acrylic resin or other tissue adhesives, may optionally be used. The particle pressed piece is suitable for use in applications where the strengths are less critical. From the aforementioned elongated wood particles, pieces having the desired elasticity, tensile strength and plasticity can be extruded. By varying the size and shape of the particles, the above properties can be controlled to a great extent.

15 Vielä toisen vaihtoehdon mukaan voidaan käyttää käyttää puupartikkeleita sellaisinaan (siis puristamatta kappaleeksi) esim. luuonteloiden täyteaineena.According to yet another alternative, wood particles can be used as such (i.e. without being compressed into pieces), e.g. as a filler for bone cavities.

Puun lämpökäsittely voidaan suorittaa joko puun ollessa isohkon kappaleen muodossa tai partikkelimuodossa.The heat treatment of the wood can be carried out either in the form of a larger body or in the form of particles.

20 • ·♦· ’ * * - Erään varsin suositeltavan suoritusmuodon mukaan lisätään keksinnön mukaiseen materiaaliin myös bioaktiivinen komponentti. Bioaktiivisen komponentin lisäyksellä voidaan parantaa ja nopeuttaa puurakenteen ja ympäröivän kudoksen (luu- ja/tai sidekudoksen) yhteenkasvua. Bioaktiivisella komponentilla voi lisäksi 25 olla yksi tai useampia seuraavista ominaisuuksista: kudoksiin sitoutuva tai kudosta r mineralisoiva, bioyhteensopiva, biohajoava tai vaikuttavia aineita vapauttava (esim , antimikrobielli). Bioaktiivinen komponentti voi olla bioaktiivinen lasi, bioaktiivinen polymeeri, silikageeli, esim. xerogeeli, Ti-geeli, keraami, lasikeraami, kalsiumfosfaatti, hydroksiapatiitti, koralli, tai allogeeninen tai autogeeninen luu, tai 6 108403 jokin edellä mainittujen komponettien seos (Aho 1993; Heikkilä et ai. 1995; Buchholz et ai. 1987; LeGeros & LeGeros 1993; Kangasniemi 1993).According to a highly preferred embodiment, a bioactive component is also added to the material of the invention. The addition of a bioactive component can enhance and accelerate the growth of the wood structure and the surrounding tissue (bone and / or connective tissue). The bioactive component may further exhibit one or more of the following properties: tissue-binding or tissue-mineralizing, biocompatible, biodegradable, or release (e.g., antimicrobial). The bioactive component may be bioactive glass, bioactive polymer, silica gel, e.g., xerogel, Ti gel, ceramic, glass ceramic, calcium phosphate, hydroxyapatite, coral, or allogeneic or autogenous bone, or a mixture of the above components (Aho 1993; Heikk 1993; 1995; Buchholz et al. 1987; LeGeros & LeGeros 1993; Kangasniemi 1993).

Bioaktiivinen komponentti voi esiintyä eri muodoissa kuten ioneina, partikkeleina, 5 rakeina, palloina, kuituina, sauvoina tai kalvoina. Näin ollen bioaktiivinen komponentti voi olla yhdistettynä puumateriaaliin eri tavoin.The bioactive component may exist in various forms such as ions, particles, granules, spheres, fibers, rods or membranes. Thus, the bioactive component may be incorporated into the wood material in various ways.

Bioaktiivisen komponentin yhdistäminen puumateriaalin kanssa voidaan suorittaa eri tavoin. Jos puumateriaali on partikkelimuodossa siihen voidaan sekoittaa 10 partikkelimuotoinen bioaktiivinen materiaali. Seosta voidaan haluttaessa puristaa kappaleeksi. Jos puumateriaali esiintyy yhtenäisen puukappaleen muodossa, voidaan saattaa hienojakoisessa muodossa oleva bioaktiivinen materiaali joko kaasu- tai nestevirran kuljettamana kappaleen sisään.Voidaan siis käyttää paineenalaista saostamista (jolloin hieno jauhe kuljetetaan puukappaleen sisään), 15 erilaiset mineralisaatiotekniikat (liuosten imeyttäminen) jne. Bioaktiivinen komponentti ja kantava nestevirta voi esimerkisi esiintyä liuoksena, kolloidaalisen liuoksen muodossa kuten soolina, suspensiona tai emulsiona. Bioaktiivinen komponentti voi myös esiintyä puumateriaalista muotoiltuun kappaleeseen nähden erillisenä kerroksena, esimerkiksi pinnoitteena tai laminaattina. Kaikkien edellä 20 mainittujen kombinaatio on myös mahdollinen.The combination of the bioactive component with the wood material can be accomplished in various ways. If the wood material is in particulate form, it can be mixed with 10 particle bioactive material. If desired, the mixture can be compressed into pieces. If the wood material is in the form of a solid wood body, the finely divided bioactive material can be introduced into the body by a stream of gas or liquid. Thus, pressurized precipitation (whereby fine powder is transported inside the wood body), various mineralization techniques (impregnation of solutions), etc. for example, the liquid stream may be in the form of a solution, colloidal solution such as a sol, suspension or emulsion. The bioactive component may also exist as a separate layer, for example as a coating or laminate, in relation to the shaped body of the wood material. A combination of all of the above 20 is also possible.

- · · 1' · ·- · · 1 ’· ·

Puumateriaaliin voidaan myös lisätä muita fysiologisesti edullisesti vaikuttavia aineita, joko sellaisenaan tai yhdessä yllä kuvatun bioaktiivisen komponentin kanssa. Tällaisia vaikuttavia aineita ovat esimerkiksi kasvutekijöitä, proteiineja 25 (esim. Bone morphogenetic protein, BMP), lääkeaineita (esim. antibiootteja tai sytostaatteja), sokereita, hormoneja (kuten anabolisesti vaikuttavia hormoneja), entsyymejä, muita orgaanisia aineita kuten kollageenia, hyaluronihappoa ja antioksidantteja. Edelleen voidaan geenitekniikalla käsitellä puumateriaalia, esim. siirtämällä siihen kasvua lisäävää geeniä (esim. virusgeeni). Käytettävän lisäaineen ’ 30 laatu määräytyy käyttökohteen mukaan lääketieteellisin perustein tarkoituksena 108403 7 parantaa ja nopeuttaa kudoksen kasvua sekä vaikuttaa perussairauteen kuten syöpäkudokseen ja/tai tulehdukseen.Other physiologically beneficial agents may also be added to the wood material, either alone or in combination with the bioactive component described above. Such active ingredients include growth factors, proteins (e.g., Bone morphogenetic protein, BMP), drugs (e.g., antibiotics or cytostats), sugars, hormones (such as anabolically active hormones), enzymes, other organic substances such as collagen, hyaluronic acid and antioxidants. Further, genetic material can be used to treat wood material, e.g., by introducing a growth-enhancing gene (e.g., a viral gene). The nature of the additive '30 to be used will depend on the application, on medical grounds, for the purpose of improving and accelerating the growth of the tissue and of affecting a underlying disease such as cancerous tissue and / or inflammation.

/ - Puumateriaaliin voidaan myös yhdistää muovikomponentti massana, liukoisessa tai 5 termoplastisessa muodossa (esim. laktidi/kaprolaktoni), joka imeytetään edellä mainituilla tavoilla puun sälöiseen rakenteeseen./ - The plastic material may also be incorporated into the wood material in mass, soluble or thermoplastic form (eg lactide / caprolactone) which is impregnated into the woody structure of the wood in the above-mentioned ways.

Mikäli halutaan edesauttaa ja nopeuttaa puumateriaalin biohajoavuutta, voidaan siihen myös lisätä sellaisia aineita.Erikoiskemiallisella tekniikalla voidaan tätä 10 puumateriaalia käsitellä niin, että se saatetaan säädellysti hajoamaan, jolloin se voi kokonaan korvautua emokudoksella, esim. luulla. Lisäksi tämäntyyppisistä aineista voidaan mainita entsyymejä, kuten kollagenaasit ja proteaasit, katepsiini ja streptokinaasi tai -domaasi tai geeninsiirtomenetelmät.If desired, to promote and accelerate the biodegradability of the wood material, such materials may also be added. By special chemical techniques, this wood material may be treated to be controlled to be degraded, whereby it may be completely replaced by the parent tissue, e.g. In addition, enzymes such as collagenases and proteases, cathepsin and streptokinase or domain or gene transfer methods may be mentioned from these types of agents.

15 Puuaines voi muodostaa tiiviin tai eriasteisesti huokoisen kappaleen, esim. proteesin. Se voidaan muotoilla käyttökohteensa mukaan sauvamaiseksi, levymäiseksi, kalvomaiseksi tai pallomaiseksi tai tarvittavaa anatomista rakennetta vastaavaksi.The wood material may form a dense or to a varying degree a porous body, eg a prosthesis. It can be shaped according to its application to be rod, plate, membrane or spherical or corresponding to the required anatomical structure.

20 Puumateriaalista voidaan myös valmistaa pinnoitteita ja kalvoja. Puumateriaali voi < »· ♦ - olla verkkomainen, lankamainen tai partikkelimuodossa kuten kuitu, jauhe, rakeinen puru, tai muotoiltu kappale kuten levy, putki, sauva, naula tai ruuvi. Sitä on tarkoitus käyttää anatomisen rakenteen korjaukseen, mutta myös sen itsensä tai luun kiinnittämiseen puunaulalla tms. piikillä porareiän kautta. Keksinnön mukainen 25 rakenne voi myös kappalemaisessa muodossaan sisältää reikiä tai kanavia luun kuorikerroksen osteonirakennetta vastaten, ja se voi olla makrorakenteeltaan putkimainen eli sisältä ontto, esim. putkiluun ydin- ja yleisrakennetta vastaten. Se voi olla lamellaarinen levykkö sileänä tai modifioituna. Tuote voi olla pehmeää, joustavaa, haurasta tai kovaksi kivettynyttä.20 Wood materials can also be used to make coatings and films. The wood material may be <»· ♦ - meshy, filamentary or in particle form such as fiber, powder, granular chips, or shaped body such as sheet, tube, rod, nail or screw. It is intended to be used to repair the anatomical structure, but also to fix it itself or bone with a wooden nail or similar spike through a borehole. The structure of the invention may also, in its unitary form, include holes or channels corresponding to the osteon structure of the bone cortex, and may be tubular in macrostructure, i.e., hollow inside, e.g. corresponding to the core and general structure of the tubule. It can be a lamellar disk, smooth or modified. The product may be soft, elastic, brittle or hardened.

30 8 10840330 8 108403

Kudoksen yhteyteen sovitettavan materiaalin on luonnollisesti oltava steriili. Lämpökäsittelyn seurauksena puussa olevat mikrobit kuolevat, mutta kuitenkin tuotteen loppusterilointi, esimerkisi lämmön tai säteilytyksen avulla, on suositeltavaa.The material to be fitted to the tissue must, of course, be sterile. Microbes in the wood die as a result of heat treatment, but final sterilization of the product, for example by heat or irradiation, is recommended.

55

Keksinnön mukaisen materiaalin käyttöalueista voidaan mainita tukikudosrakenteista luun ja ruston puutostilat. Käytännön kohteita ovat luuonteloiden täyttömateriaali, putkiluiden tai litteiden luiden rekonstruktio levykiinnittimellä, ydinnaulalla tai ruuvilla, silmäpohjan/kasvoluiden korjauslevy, 10 kallolevy, selkärangan nikaman korjauskappale, luusementtikomponentti, nivelproteesi tai implanttipinnoite metalliproteeseihin tai -levyihin. Hammas- ja leuka-alan sovelluksia ovat esim. hammasimplanttipinnoite, leukaluiden implantti, purentakisko, paradontaalinen täyte, mineralisoiva hammastikku, tahna tai hammassegmentti, tai kirurginen pasta. Muita sovelluksia ovat tissue guiding -kalvo 15 tai -putki, solukudoksen kasvatusverkko, kehikko, suojaliina, haavaliina ja yhteiskäyttö autogeenisen tai allogeenisen luun kanssa ja vaikuttavien aineiden kuten lääkeaineiden kantaja-aine.Among the fields of application of the material according to the invention are bone tissue and cartilage deficiencies. Practical items include bone cavity filler material, reconstruction of tubules or flat bones with plate clamp, core nail or screw, ocular / facial bone repair plate, 10 skull plate, spinal vertebra repair, bone cement component, joint prosthesis, or implant coating. Applications in the dental and jaw field include, for example, dental implant coating, jaw implant, bite rail, paradontal filling, mineralizing toothpick, paste or tooth segment, or surgical paste. Other applications include tissue guiding membrane 15 or tube, cellular tissue growth network, scaffold, sheath, wound dressing and co-application with autogenous or allogeneic bone and carrier of active ingredients such as drugs.

Keksinnön mukaista materiaalia on tarkoitus käyttää erityisesti seuraavissa tiloissa: 20 1) Luukasvainten tai lonkka-polviproteesi-uusintaleikkausten yhteydessä syntyvät puutostilat, mitkä ovat joko ontelomaisia. luun pään ja nivelen rusto-luuosan, putkiluun varsiosan segmentin tai pitkittäissuuntaisen hemisfäärin käsittäviä puutostiloja (ks. kuviot, Fig. 1, 2 ja 3).The material according to the invention is intended to be used in particular in the following conditions: 1) Defective states resulting from bone tumors or hip-knee replacement surgery, which are either cavities. deficient states comprising the cartilage of the bone head and joint, the segment of the tubular shaft or the longitudinal hemisphere (see Figures Figures 1, 2 and 3).

25 2) Erilaisten murtumien yhteydessä esiintyvät luupuutostilat putkiluussa tai litteissä luissa tai nikamissa, mitkä hoidollisesti edellyttäisivät luun siirtoa.25 2) Bone deficiency conditions associated with various fractures in the tubular or flat bones or vertebrae, which would require therapeutic bone transplantation.

3) Uudenlainen nivelproteesi (lonkka, polvi) voi olla mahdollinen valmistaa ” 30 keksinnön mukaisesta materiaalista (ks. kuvio, Fig. 4).3) It may be possible to make a new type of joint prosthesis (hip, knee) from the material according to the invention (see figure, Fig. 4).

9 108403 4) Luuston ja muun tukikudoksen kehitys ja myöhäis vauriot, -käsittäen myös hammaslääketieteessä esiintyvät tilat- leukaluissa ja nivelissä sekä hampaissa, kuten • synnynnäiset kehitysanomaliat ja myöhemmin elämän aikana syntyvät, esim.9 108403 4) Development and Late Damage to Bone and Other Supporting Tissue, Including Dental Medicine in Spinal Jaws and Joints and Teeth such as: • Congenital developmental anomalies and later life, e.g.

5 tulehdusten, osteoporoosin ja osteopenian aiheuttamat viat ja luupuutokset.5 defects and bone defects due to inflammation, osteoporosis and osteopenia.

5) Hammaslääketieteessä implanttien ja proteesien kiinnitys, luuharjanteen kasvatus ja muotoilu, hammastikku (mineralisoiva).5) In dentistry, implant and prosthetic fixation, bone ridge cultivation and shaping, toothpick (mineralizing).

10 6) Puusolu - luusolu yhdistelmä voi korvata autograftin tai allograftin eli pankkiluun käyttöä.6) Wood-bone cell combination may replace the use of autograft or allograft.

Hyvin konkreettisena käyttökohteena voidaan mainita syövän leikkauksena syntyneet luupuutostilat. Pahanlaatuinen tai aggressiivinen luukasvain putkiluussa 15 voidaan joutua hoitamaan siten, että kyseinen putkiluun osa poistetaan kirurgisesti, jolloin syntyy laaja, esim. 10-15 cm pitkä luupuutosalue. Tämä puutosalue voidaan korvata vastaavan muotoisella ja -kokoisella puukappaleella (joka mahdollisesti käsittää myös muita komponentteja kuten bioaktiivisen komponentin ja vaikuttavan aineen), joka asetetaan puutoskohtaan (esim. reisiluuhun tai sääriluuhun). Kappale 20 kiinnitetään joko kirurgisella levyllä ruuvein tai parhaiten ydinnaulalla. Tällöin luun-nivelen funktio tulee säilymään ja luukudoksella on edellytykset kasvaa kiinni kyseiseen implanttiin (ks. kuviot, Fig. 1-4).A very specific application can be mentioned bone-loss states resulting from cancer surgery. A malignant or aggressive bone tumor in the tubular bone 15 may need to be treated by surgically removing that portion of the tubular bone, resulting in a large bone defect area, e.g., 10 to 15 cm long. This defective area may be replaced by a correspondingly shaped and sized piece of wood (which may also include other components such as a bioactive component and an active ingredient) placed at the defective site (e.g., femur or tibia). The piece 20 is fastened either by a surgical disc with screws or preferably by a core nail. The bone-joint function will then be maintained and bone tissue will be able to grow to the implant in question (see Figures, Figs. 1-4).

Keksinnön mukaisen materiaalin käyttäytymistä luussa kuvataan tarkemmin 25 seuraavan esimerkin avulla.The behavior of the material of the invention in bone is described in more detail by the following 25 examples.

•«• «

ESIMERKKIEXAMPLE

Suoritetuissa tutkimuksissa on lämpökäsitellystä puusta (haapa, koivu, mänty) •y ; 30 valmistettuja kartiomaisia tai sylinterimäisiä (2.5 x 5 mm) implantteja asetettu kaninStudies conducted on heat-treated wood (aspen, birch, pine) • y; 30 made conical or cylindrical (2.5 x 5 mm) implants placed in rabbit

VV

108403 ίο polven hohkaluun porareikiin. Implanttionteloiden mikroskooppisessa tarkastelussa 4-8 viikon kohdalla todetaan useissa kohdin puun kuiturakenteen olevan välittömässä kudoksellisessa yhteydessä luun kanssa. Myös onteloiden reuna-alueille muodostunut sidekudos liittyi siihen rakenteellisesti tiivisti yhteen. Raja-5 alueella (interface) todetaan makrofaageja, mutta ei pyörösoluja tai lymfosyyttejä, eli varsinaista immunogeenista reaktiota ei todeta. Makroskooppisesti pienet puukappaleet olivat siistejä luun ja ruston pinnassa ilman nestekeräymiä.108403 ίο drill holes in the knee bump. Microscopic examination of the implant cavities at 4-8 weeks reveals that at several points the fibrous structure of the wood is in direct tissue contact with bone. The connective tissue formed in the peripheral areas of the cavities was also structurally linked together. Macrophages but no sphincter cells or lymphocytes are detected in the border 5 interface (interface), i.e. no actual immunogenic reaction is observed. Macroscopically, small pieces of wood were neat on the surface of the bone and cartilage without fluid collection.

Kahdenkymmenen viikon kohdalla luu oli runsaammin kiinni materiaalissa, ja sen kanavaisessa sisärakenteessa nähtiin pieniä luusaarekkeita ja osteoidikudosta.At twenty weeks, bone was more abundant in the material, and small ductular islets of bone and osteoid tissue were seen in its ductal interior.

10 Lämpökäsitelty puu omaa mahdollisuuden elävän luun kasvamiseen kiinni puukuiturakenteeseen. Tätä ilmiötä edesauttaa puun ja kompaktin luukudoksen rakenteen osittainen mikro- ja makroskooppinen samankaltaisuus. Puussa todetaan nimittäin lieriömäisinä toistensa sisälle sijoittuvina rakenteina puusolukko, jotka 15 yhdistyvät toisiinsa sekä pitkittäis- että poikittaissuunnassa kulkevin käytävin.10 Heat-treated wood has the potential for growth of live bone adhering to the fibrous structure. Partial micro- and macroscopic similarity of the structure of wood and compact bone tissue contributes to this phenomenon. Namely, wood is identified as cylindrical structures located inside one another, which are wood cells that connect to each other in both longitudinal and transverse passageways.

Kompaktissa luussa, esim. putkiluun uiko- eli kortikaaliluussa tavataan myös sylinterimäisiä, lamellaarisia, toistensa sisälle sijoittuvia putkimaisia hydroksiapatiitti-kollageenisäikeiden muodostamia levymäisiä rakenteita.Cylindrical, lamellar tubular structures of hydroxyapatite-collagen filaments are also found in compact bone, e.g., tubular bone or cortical bone.

Verisuonet sijaitsevat näiden keskellä ja myös niitä poikkisuunnassa yhdistäen.The blood vessels are located in the middle of them and also in the transverse direction.

20 Bioaktiivinen komponentti, esim. bioaktiivinen lasi, edesauttaa ja nopeuttaa edelleen luukudoksen kasvamisen implanttiin rakenteellisesti ja kemiallisesti kiinni.A bioactive component, such as bioactive glass, further facilitates and accelerates the growth of bone tissue by structural and chemical attachment to the implant.

Yllä mainitut suoritusmuodot ovat vain esimerkkejä keksinnön mukaisen idean toteuttamisesta. Alan asiantuntijalle on selvää, että keksinnön erilaiset 25 sovellusmuodot voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.The above embodiments are only examples of implementing the idea of the invention. It will be apparent to one skilled in the art that various embodiments of the invention may vary within the scope of the following claims.

π 108403π 108403

KIRJALLISUUSVIITTEETREFERENCES

//

Aho A J, Heikkilä J T. Bone substitutes and related materials in clinical orthopaedics. In: Advances in Tissue Banking, Voi. 1, eds. Phillips G O, Versen R, 5 Strong M, Nather A. World Scientific, Singapore 1997:73-107.Aho A J, Heikkilä J T. Bone substitutions and related materials in clinical orthopedics. In: Advances in Tissue Banking, Vol. 1, eds Phillips G O, Versen R, 5 Strong M, Nather A. World Scientific, Singapore 1997: 73-107.

Aho A J, Heikkilä J T, Andesson Ö H, Yli-Urpo A. Morphology of osteogenesis in bioactive glass interface. Ann Chirurg Gynaecol 1993;82:145-153.Aho A J, Heikkilä J T, Andesson Ö H, Yli-Urpo A. Morphology of osteogenesis in a bioactive glass interface. Ann Chirurg Gynaecol 1993; 82: 145-153.

10 Bucholz R W, Carlton A, Holmes R. Hydroxyapatite and tricalcium phosphate as bone graft substitutes. Orthop Clin North Am 1987;18:323-334.10 Bucholz R W, Carlton A, Holmes R. Hydroxyapatite and tricalcium phosphate as bone graft substitutes. Orthop Clin North Am 1987; 18: 323-334.

Fengell D. Heiss- und Kaltwasserextrakte von thermisch behandeltem Fichtenholz. Holz Roh Werkst 1966;24:9-14.Fengell D. Heiss- und Kaltwasserextrakte von thermisch behandeltem Fichtenholz. Holz Roh Werkst 1966; 24: 9-14.

1515

Gross, Ezerietis E, Gardovskis J, Skudra M, Vetra J. Juniper woods as an alternative implant material. 13th Conference of Biomaterials. Göteborg , Sweden 4-7 Sept, 1997. P. 36.Gross, Ezerietis E, Gardovski J, Skudra M, Vetra J. Juniper Woods as an Alternative Implant Material. 13th Conference on Biomaterials. Göteborg, Sweden 4-7 Sep, 1997. P. 36.

20 Heikkilä J. Bioactive glass as a bone substitute in experimental and clinical bone defects. Thesis. Ann Univ Turkuensis Ser D Tom 240. Turku 1996.20 Heikkilä J. Bioactive glass as a bone substitute in experimental and clinical bone defects. Thesis. Ann Univ Turkuensis Ser D Tom 240. Turku 1996.

Heikkilä J T, Aho A J, Aho H J, Yli-Urpo A, Happonen R-P. Bone formation in rabbit cancellous bone defects filled with bioactive glass granules. Acta Orthop 25 Scand 1995;66:463-467.Heikkilä J T, Aho A J, Aho H J, Yli-Urpo A, Happonen R-P. Bone formation in rabbit cancellous bone defects filled with bioactive glass granules. Acta Orthop 25 Scand 1995; 66: 463-467.

• · (• · (

Hillis W. High temperature and chemical effects on wood stability. Part 1: General considerations. Wood Sci Technol 1984;18:281-293.Hillis W. High temperature and chemical effects on wood stability. Part 1: General considerations. Wood Sci Technol 1984; 18: 281-293.

»•4 ,2 1 08403»• 4, 2 1 08403

Kangasniemi IM O. Development of Ca, P -ceramic containing bioactive glass composites. Thesis. University of Leiden, The Netherlands 1993.Kangasniemi IM O. Development of Ca, P -ceramic Containing Bioactive Glass Composites. Thesis. University of Leiden, The Netherlands 1993.

\\

Kollman F, Fengell D. Änderangen der chemischen Zusammensetzung von Holz 5 durch thermische Behandlung. Holz Roh Werkst 1965;23:461-468.Kollman F, Fengell D. A Holder for Chemistry of Holz 5 Durch Thermische Behandlung. Holz Roh Werkst 1965; 23: 461-468.

LeGeros R Z, LeGeros J P. Dense hydroxyapatite. In: An introduction to bioceramics, eds. Hench L L, Wilson J, World Scientific, Singapore 1993:139-180.LeGeros R Z, LeGeros J P. Dense hydroxyapatite. In: An introduction to bioceramics, eds Hench L L, Wilson J, World Scientific, Singapore 1993: 139-180.

10 Pecina H, Paprzycki O. Wechselbeziehungen zwishen der Temperaturbehandlung des Holzes und seiner Benetzbarkeit. Holzforsch Holzverwert 1988;40:5-8.10 Pecina H, Paprzycki O. Wechselbeziehungen zwishen der Temperaturbehandlung des Holzes und seiner Benetzbarkeit. Holzforsch Holzverwert 1988; 40: 5-8.

Roffael E, Schaller K. Einfluss thermischer behandlung auf Cellulose. Holz Roh Werkst 1971;29:275-278.Roffael E, Schaller K. Einfluss thermischer Behandlung auf Cellulose. Holz Roh Werkst 1971; 29: 275-278.

1515

Viitaniemi P, Jämsä S. Puun modifiointi lämpökäsittelyllä. VTT Julkaisuja 814.Viitaniemi P, Jämsä S. Modification of wood by heat treatment. VTT Publications 814.

Espoo 1996.Espoo 1996.

• · « · · «• · «· ·«

Claims (11)

13 1 0840313108403 1. Yksilön kudosrekonstruktioon, erityisesti tukikudoksen kuten luukudoksen , rekonstruktioon soveltuva, kudokseen asetettava materiaali, tunnettu siitä, että se 5 koostuu puusta, joka on lämpökäsitelty lämpötila-alueella 100 - 220 °C vesihöyryn läsnäollessa.1. Tissue-embedded material suitable for the reconstruction of an individual's tissue, in particular a supporting tissue, such as bone tissue, characterized in that it consists of wood which has been heat-treated in the temperature range of 100 to 220 ° C in the presence of water vapor. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että puu on käsitelty siten, että puun sisäisen lämpötilan ja puuta ympäröivän väliaineen lämpötilan ero 10 on ollut rajoitettu, edullisesti korkeintaan noin 30 °C ja että vesihöyry on kylläinen höyry.Material according to Claim 1, characterized in that the wood has been treated so that the difference between the internal temperature of the wood and the temperature of the medium surrounding the wood has been limited, preferably not more than about 30 ° C, and that the water vapor is saturated steam. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se on puusta muotoiltu kappale, kuten levy tai puikko, jolloin muotoilu on suoritettu ennen puun 15 lämpökäsittelyä tai sen jälkeen.Material according to claim 1 or 2, characterized in that it is a piece of wood, such as a sheet or a stick, wherein the shaping is carried out before or after the heat treatment of the wood. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se on muotoiltu halutuksi kappaleeksi puristamalla yhteen puupartikkeleita, kuten puupurua tai -jauhetta, tai puukuitujen pituussuuntaisia, pitkänomaisia partikkeleita. 20Material according to Claim 1 or 2, characterized in that it is formed into a desired body by compressing together wood particles, such as wood chips or powder, or elongated particles of wood fibers. 20 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää bioaktiivisen komponentin. 1 2 Patenttivaatimuksen 5 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että bioaktiivinen „ 25 komponentti, joka on hienojakoisessa muodossa, on saatettu kokonaisen puukappaleen sisään neste- tai kaasuvirran kuljettamana. < 2 Patenttivaatimuksen 5 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että bioaktiivinen komponentti, joka esiintyy partikkelimuodossa, on sekoitettu partikkelimuodossa 30 olevaan puumateriaaliin, jonka jälkeen seos on puristettu halutuksi kappaleeksi. 14 1 08403Material according to one of Claims 1 to 4, characterized in that it further comprises a bioactive component. Material according to Claim 5, characterized in that the bioactive component, in fine form, is introduced into a whole piece of wood by a stream of liquid or gas. Material according to claim 5, characterized in that the bioactive component present in particulate form is mixed with the wood material in particulate form 30, after which the mixture is compressed to the desired body. 14108403 8. Patenttivaatimuksen 5, 6 tai 7 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että ko. materiaali on muotoiltu kappaleeksi ja että bioaktiivinen komponentti esiintyy kappaleeseen nähden erillisenä kerroksena, esimerkiksi pinnoitteena tai i 5 laminaattina.Material according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the material is shaped into a body and that the bioactive component is present in a layer separate from the body, for example as a coating or a laminate. 9. Jonkin patenttivaatimuksista 5-8 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että bioaktiivinen komponentti on bioaktiivinen lasi, bioaktiivinen polymeeri, silikageeli, Ti-geeli, keraami, lasikeraami, kalsiumfosfaatti, hydroksiapatiitti, 10 koralli, tai allogeeninen tai autogeeninen luu, tai jokin edellä mainittujen komponenttien seos.Material according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the bioactive component is a bioactive glass, a bioactive polymer, silica gel, Ti gel, ceramic, glass ceramic, calcium phosphate, hydroxyapatite, coral, or allogeneic or autogenous bone, mixture of components. 10. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se sisältää vaikuttavan aineen, kuten lääkeaineen, esim. antibiootin tai sytostaatin; 15 kasvutekijän; proteiinin; sokerin; hormonin; entsyymin; kollageenin tai antioksidantin tai materiaalia säädellysti hajottavan aineen, tai jonkin edellä mainittujen aineiden seoksen.Material according to one of the preceding claims, characterized in that it contains an active substance, such as a drug, e.g. an antibiotic or a cytostat; 15 growth factor; protein; sugar; hormone; the enzyme; collagen or an antioxidant or a controlled disintegrant, or a mixture of any of the above. 11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se 20 käsittää ko. materiaalin biohajoavuutta edistävää ainetta. 108403Material according to one of Claims 1 to 10, characterized in that it comprises a material according to any one of claims 1 to 10. substance biodegradable. 108403
FI20000439A 2000-02-25 2000-02-25 Material suitable for tissue reconstruction in an individual FI108403B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000439A FI108403B (en) 2000-02-25 2000-02-25 Material suitable for tissue reconstruction in an individual
US10/220,016 US6884518B2 (en) 2000-02-25 2001-02-21 Material suitable for an individual's tissue reconstruction
PCT/FI2001/000171 WO2001062109A1 (en) 2000-02-25 2001-02-21 A material suitable for an individual's tissue reconstruction
AU2001240721A AU2001240721A1 (en) 2000-02-25 2001-02-21 A material suitable for an individual's tissue reconstruction

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000439A FI108403B (en) 2000-02-25 2000-02-25 Material suitable for tissue reconstruction in an individual
FI20000439 2000-02-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20000439A0 FI20000439A0 (en) 2000-02-25
FI20000439L FI20000439L (en) 2001-08-25
FI108403B true FI108403B (en) 2002-01-31

Family

ID=8557731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20000439A FI108403B (en) 2000-02-25 2000-02-25 Material suitable for tissue reconstruction in an individual

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6884518B2 (en)
AU (1) AU2001240721A1 (en)
FI (1) FI108403B (en)
WO (1) WO2001062109A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10143874A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-27 Sintec Keramik Gmbh & Co Kg Production of bone implants, e.g. artificial hip joints, involves infiltrating a porous body, e.g. by chemical vapor deposition of carbon, to form a biocompatible, reinforcing coating on the surface
US20070244548A1 (en) * 2006-02-27 2007-10-18 Cook Incorporated Sugar-and drug-coated medical device
FI125448B (en) 2009-03-11 2015-10-15 Onbone Oy New materials
US8551525B2 (en) 2010-12-23 2013-10-08 Biostructures, Llc Bone graft materials and methods
CN102581896B (en) * 2012-03-08 2014-01-15 中国科学院合肥物质科学研究院 A method for compounding hydroxyapatite coating on wood surface
PL3331580T4 (en) 2015-08-06 2020-03-31 GreenBone Ortho S.r.l. Large 3d porous scaffolds made of active hydroxyapatite obtained by biomorphic transformation of natural structures and process for obtaining them
ITUB20152962A1 (en) * 2015-08-06 2017-02-06 Consiglio Nazionale Ricerche Large porous 3D scaffolds made of active hydroxyapatite obtained by biomorphic transformation of natural structures

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4257405A (en) * 1979-02-06 1981-03-24 James Colville Bone graft materials
FR2601593B1 (en) * 1986-07-16 1994-04-15 Cellulose Pin BIOCOMPATIBLE HYDROPHILIC MATERIAL, MANUFACTURING METHOD AND APPLICATIONS
JP2975968B2 (en) * 1990-11-01 1999-11-10 株式会社アドバンス Method of forming calcium phosphate coating layer
FI972890L (en) * 1997-07-08 1999-01-09 Bioxid Oy A new plastic-based composite and its uses
US6451059B1 (en) * 1999-11-12 2002-09-17 Ethicon, Inc. Viscous suspension spinning process for producing resorbable ceramic fibers and scaffolds
US6630153B2 (en) * 2001-02-23 2003-10-07 Smith & Nephew, Inc. Manufacture of bone graft substitutes
US6573340B1 (en) * 2000-08-23 2003-06-03 Biotec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co. Kg Biodegradable polymer films and sheets suitable for use as laminate coatings as well as wraps and other packaging materials

Also Published As

Publication number Publication date
US20030143255A1 (en) 2003-07-31
AU2001240721A1 (en) 2001-09-03
US6884518B2 (en) 2005-04-26
FI20000439A0 (en) 2000-02-25
FI20000439L (en) 2001-08-25
WO2001062109A1 (en) 2001-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10478525B2 (en) Process for demineralization of bone matrix with preservation of natural growth factors
AU2000261892B2 (en) Calcium phosphate artificial bone as osteoconductive and biodegradable bone substitute material
Rammelt et al. In vivo effects of coating loaded and unloaded Ti implants with collagen, chondroitin sulfate, and hydroxyapatite in the sheep tibia
KR102330140B1 (en) Dried implant composition and injectable aqueous implant formulation
Zhang et al. 3D-printed pre-tapped-hole scaffolds facilitate one-step surgery of predictable alveolar bone augmentation and simultaneous dental implantation
Zhou et al. Repair of segmental defects with nano-hydroxyapatite/collagen/PLA composite combined with mesenchymal stem cells
Salgado et al. Bone remodeling, biomaterials and technological applications: revisiting basic concepts
FI108403B (en) Material suitable for tissue reconstruction in an individual
Mansouri et al. The role of cuttlebone and cuttlebone derived hydroxyapatite with platelet rich plasma on tibial bone defect healing in rabbit: An experimental study
CN102123744B (en) Biomaterials comprising calcium phosphate
Nienhuijs et al. Bone-like tissue formation using an equine COLLOSS® E-filled titanium scaffolding material
KR100563476B1 (en) Bone regeneration material
JP3695511B2 (en) Bone regeneration material
Harsini et al. Bone grafting and the materials for using in orthopaedics
EP2070557A1 (en) Implantable microbial cellulose materials for hard tissue repair and regeneration
Tschon et al. In vitro and in vivo behaviour of biodegradable and injectable PLA/PGA copolymers related to different matrices
RU2722266C1 (en) Lyophilized biological biodegradable mineralized osteoplastic material and method for production thereof
Mitra et al. Xenografts in Periodontal Regeneration: A Viable Alternative.
Chemerovskiy et al. Effect of implants of hydroxyapatite with tricalcium phosphates alloyed with Si on histomorphological and biochemical parameters in cases of bone defects of rabbits
Zhu et al. Application of Bovine Acellular Cancellous Bone Matrix in Alveolar Ridge Preservation Following Tooth Extraction
Fessi et al. A Scoping Review on The effectiveness of Bone Regeration Procedures using Bovine Bone Block Grafts: A Summary of 20 Years of Research Experience
CN120154755A (en) Application of a composition in preparing bone repair material
CN117098567A (en) Porous osteoinductive composite materials
Miron et al. Novel Natural Bovine Bone Graft with Integrated Atelo-Collagen Type I: Atelo-collagen Bovine Bone Mineral (ABBM) Characterization in-vivo
RATHINAVELPANDIAN et al. Bone Substitues in Prosthodontic Service

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired